Исследователи НИЯУ МИФИ в сотрудничестве с учеными из НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи получили патент на способ получения наночастиц для инактивации коронавирусной инфекции с использованием физико-химических методов и технологии обучаемой нейронной сети.
Алгоритм обучаемой нейронной сети и изображение в сканирующем электронном микроскопе полученной наночастицы (Si NP).
Идея об использовании пористых кремниевых наночастиц для инактивации коронавирусной инфекции возникла из-за сходства размеров и морфологии поверхности этих частиц и вирионов (вирусных частиц).
Исследователи поставили перед собой задачу, подобрав размер и строение поверхности кремниевых наночастиц, эффективно связать их с вирионами коронавируса наподобие системы «ключ-замок», которая повсеместно реализуется в биосистемах. Будучи связанным с наночастицей вирион теряет способность инфицировать клетку.
Ученые предложили новый метод получения водных суспензий кремниевых наночастиц. Согласно разработке, сначала проводится электрохимическое травление пластин кристаллического кремния определенного типа проводимости и уровня легирования в растворе плавиковой кислоты с последующим отделением получаемых пленок мезопористого кремния. Затем пленки механически измельчают в дистиллированной воде посредством помола в шаровой планетарной мельнице до получения водной суспензии кремниевых наночастиц. Далее из суспензии на центрифуге выделяют фракцию наночастиц заданных размеров и морфологии.
Исследователи НИЯУ МИФИ определили оптимальные параметры наночастиц с помощью нейросети, которая анализировала изображения наночастиц, получаемых в сканирующем электронном микроскопе, сообщил автор патента, д.ф.-м.н., главный научный сотрудник ИФИБ НИЯУ МИФИ профессор Виктор Тимошенко.
«В результате мы подобрали режимы получения стабильных водных суспензий кремниевых наночастиц со средними поперечными размерами порядка 100 нм. и представляющих собой совокупности (сборки) нанокристаллов кремния с размерами 10-20 нм. Эти наночастицы стабильны в течение нескольких недель, высокоэффективно инактивируют коронавирус и обладают низкой токсичностью», - рассказал он.
Ученые НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи экспериментально подтвердили выводы исследователей. По мнению авторов, наночастицы, полученные предложенным способом, могут быть использованы при разработке новых противовирусных препаратов и безопасных средств дезинфекции.
Сообщения о полученном в НИЯУ МИФИ патенте опубликованы агентствами ТАСС, Интерфакс и другими изданиями.
